Procedimiento de control para un aparato de inducción, comprendiendo el aparato al menos una bobina de inducción (L1),

al menos un condensador (C1) conectado en paralelo a la bobina de inducción (L1), formando dicha bobina de inducción (L1) y el condensador (C1) un circuito resonante paralelo (LC), y al menos un interruptor (S1) conectado en serie al circuito resonante paralelo (LC), entre dicho circuito resonante paralelo (LC) y una tensión de referencia (GND), caracterizado porque se genera una señal de comprobación (SC) digital dependiente de la tensión presente en un nodo intermedio (N1) situado entre el interruptor (S1) y el circuito resonante paralelo (LC), que comprende un primer nivel lógico digital (1N) cuando la tensión (VN1) en el nodo intermedio (N1) es superior a un valor de referencia (Vref) predeterminado y un segundo nivel lógico digital (2N) cuando dicha tensión (VN1) es inferior a dicho valor de referencia (Vref), se cierra el interruptor (S1) durante un tiempo de cierre (Ton) predeterminado, se abre dicho interruptor (S1) transcurrido el tiempo de cierre (Ton), y, con el interruptor (S1) abierto, se evalúa la señal de comprobación (SC) para determinar la presencia o ausencia de un recipiente sobre la bobina de inducción (L1) durante, como máximo, un tiempo de espera (Te) predeterminado, determinándose la presencia de un recipiente si durante dicho tiempo de espera (Te) la señal de comprobación (SC) mantiene su nivel lógico digital.

Procedimiento de control para un aparato de inducción, y aparato de inducción.

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se relaciona con un procedimiento de control para un aparato de inducción, y más concretamente con un procedimiento para detectar un recipiente en un aparato de inducción. La invención también se relaciona con un aparato de inducción adaptado para llevar a cabo dicho procedimiento.

ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA

Los aparatos de inducción comprenden al menos una superficie de inducción sobre la que se puede disponer un recipiente para calentarlo, comprendiendo dichos aparatos al menos una bobina de inducción dispuesta bajo la superficie de inducción para provocar el calentamiento de dicho recipiente. Para calentar el recipiente la bobina de inducción es alimentada con una corriente alterna, generándose un campo magnético que provoca la generación de unas corrientes de eddy a través del recipiente dispuesto sobre la superficie de inducción, provocando dichas corrientes de eddy el calentamiento de dicho recipiente.

Se conocen diferentes alternativas para alimentar la bobina de inducción, la mayoría de las cuales incluye un rectificador y un convertidor de frecuencia para la señal rectificada. El convertidor de frecuencia comprende generalmente al menos un interruptor, y en muchas ocasiones se emplea un único interruptor que se conecta en serie con un circuito resonante paralelo formado por la bobina de inducción y un condensador.

Esta variante tiene el inconveniente de poder sobrecalentar, e incluso dañar, el sistema debido al uso de un recipiente de un material no adecuado como es el aluminio, por ejemplo, material de alta inductancia y poca resistividad. Por este motivo, es importante incluir en el aparato de inducción un procedimiento capaz de detectar la presencia o ausencia de dicho recipiente, y/o la calidad (resistividad) (o tamaño) de dicho recipiente, con el propósito de no alimentar dicha bobina de inducción con potencia cuando no se dispone un recipiente sobre la superficie de inducción por ejemplo, o de alimentar con una potencia inadecuada dado el tamaño o la resistividad del recipiente dispuesto sobre dicha superficie.

En el documento EP1935214A2 de divulga un aparato de inducción que comprende un procedimiento para detectar un recipiente. En este procedimiento se determina la tensión en un nodo intermedio entre el interruptor y el circuito resonante paralelo formado por un condensador y la bobina de inducción, y es importante cerrar el interruptor cuando la tensión en el nodo intermedio alcanza un punto mínimo y durante un intervalo de tiempo determinado por la tensión en dicho punto mínimo. Con el cierre del interruptor se generan unas oscilaciones en la tensión del nodo intermedio, y se determina la presencia o ausencia del recipiente en función del número de oscilaciones detectadas.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención es el de proporcionar un procedimiento de control para un aparato de inducción, según se describe en las reivindicaciones 1 a 7, y el de proporcionar un aparato de inducción adaptado para llevar a cabo dicho procedimiento, según se describe en las reivindicaciones 8 a 15.

El procedimiento de control de la invención se emplea para detectar un recipiente dispuesto en un aparato de inducción. Dicho aparato comprende al menos una bobina de inducción, sobre la que se puede disponer un recipiente para calentarlo, al menos un condensador conectado en paralelo a la bobina de inducción formando dicha bobina de inducción y el condensador un circuito resonante paralelo, y al menos un interruptor conectado en serie al circuito resonante paralelo, entre dicho circuito resonante paralelo y una tensión de referencia.

En el procedimiento de la invención, se genera una señal de comprobación digital dependiente de la tensión en un nodo intermedio situado entre el interruptor y el circuito resonante paralelo, se cierra el interruptor durante un tiempo de cierre predeterminado, se abre dicho interruptor transcurrido dicho tiempo de cierre y, con el interruptor abierto, se evalúa la señal de comprobación durante un tiempo máximo de espera predeterminado para determinar la presencia o ausencia de un recipiente sobre la bobina de inducción. La señal de comprobación comprende un primer nivel lógico digital cuando la tensión en el nodo intermedio es superior a un valor de referencia predeterminado y un segundo nivel lógico digital cuando dicha tensión es inferior a dicho valor de referencia, y se determina la presencia de un recipiente si, durante su evaluación, la señal de comprobación mantiene su nivel lógico digital.

De esta manera, al generarse una señal de comprobación digital dependiente de la tensión en un nodo intermedio situado entre el interruptor y el circuito resonante paralelo y al detectarse un recipiente mediante la evaluación de dicha una señal de comprobación, es suficiente con esperar, como máximo, un tiempo de espera para llevar a cabo dicha detección, evaluando si dicha señal de comprobación ha cambiado o no de nivel lógico digital, sin limitaciones estrictas tales como el momento de cierre del interruptor o la duración de dicho cierre, que pueden ser seleccionados arbitrariamente por el fabricante.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIG. 1 muestra un circuito de inducción de una realización del aparato de inducción de la invención.

La FIG. 2 muestra una evolución de la tensión en un segundo condensador del circuito de inducción de la FIG. 1.

La FIG. 3a muestra la evolución de una señal de comprobación del procedimiento de la invención, cuando no hay ningún recipiente dispuesto sobre la bobina de inducción del circuito de la FIG. 1.

La FIG. 3b muestra la evolución de la señal de comprobación del procedimiento de la invención, con un recipiente dispuesto sobre la bobina de inducción del circuito de la FIG. 1.

La FIG. 3c muestra la evolución de la señal de comprobación del procedimiento de la invención, detectándose la calidad y/o tamaño de un recipiente dispuesto sobre la bobina de inducción del circuito de la FIG.

La FIG. 4 muestra un generador de la señal de comprobación del circuito de la FIG. 1.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El procedimiento de control de la invención está adaptado para detectar la presencia de un recipiente (no mostrado en las figuras) en un aparato de inducción (no mostrado en las figuras) , y para ello se detecta si se ha dispuesto algún recipiente sobre una superficie de inducción (no representada en las figuras) de dicho aparato. Con referencia a la figura 1, el aparato comprende un circuito de inducción 100 con al menos una bobina de inducción L1, sobre la que se dispone la superficie de inducción, al menos un condensador C1 conectado en paralelo a la bobina de inducción L1 formando dicha bobina de inducción L1 y el condensador C1 un circuito resonante paralelo LC, y al menos un interruptor S1, preferentemente un IGBT ("Insulated Gate Bipolar Transistor") , conectado en serie al circuito resonante paralelo LC entre dicho circuito resonante paralelo LC y una tensión de referencia GND. El circuito de inducción 100 comprende además dos terminales A y B para recibir una tensión alterna UN, un puente rectificador 4 para rectificar la tensión alterna UN, un filtro formado por una bobina L2, y un segundo condensador C2 que se carga con una tensión de condensador VC2 tal y como se muestra en la figura 2, cuando el circuito se alimenta con la tensión alterna UN y el interruptor S1 está abierto (línea continua en dicha figura 2) , y cuando el circuito se alimenta con dicha tensión alterna UN y dicho interruptor S1 está cerrado (líneas discontinuas en dicha figura 2) .

En un primer momento, cuando se alimenta el circuito de inducción 100 con una tensión alterna UN, el interruptor S1 está preferentemente abierto. El procedimiento de la invención conlleva la generación una señal de comprobación SC digital dependiente de una tensión VN1 presente en un nodo intermedio N1 situado entre el interruptor S1 y el circuito resonante paralelo LC. La señal de comprobación SC comprende un primer nivel lógico digital 1N cuando la tensión VN1 en el nodo intermedio N1 es superior a un valor de referencia... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de control para un aparato de inducción, comprendiendo el aparato al menos una bobina de inducción (L1) , al menos un condensador (C1) conectado en paralelo a la bobina de inducción (L1) , formando dicha bobina de inducción (L1) y el condensador (C1) un circuito resonante paralelo (LC) , y al menos un interruptor (S1) conectado en serie al circuito resonante paralelo (LC) , entre dicho circuito resonante paralelo (LC) y una tensión de referencia (GND) , caracterizado porque se genera una señal de comprobación (SC) digital dependiente de la tensión presente en un nodo intermedio (N1) situado entre el interruptor (S1) y el circuito resonante paralelo (LC) , que comprende un primer nivel lógico digital (1N) cuando la tensión (VN1) en el nodo intermedio (N1) es superior a un valor de referencia (Vref) predeterminado y un segundo nivel lógico digital (2N) cuando dicha tensión (VN1) es inferior a dicho valor de referencia (Vref) , se cierra el interruptor (S1) durante un tiempo de cierre (Ton) predeterminado, se abre dicho interruptor (S1) transcurrido el tiempo de cierre (Ton) , y, con el interruptor (S1) abierto, se evalúa la señal de comprobación (SC) para determinar la presencia o ausencia de un recipiente sobre la bobina de inducción (L1) durante, como máximo, un tiempo de espera (Te) predeterminado, determinándose la presencia de un recipiente si durante dicho tiempo de espera (Te) la señal de comprobación (SC) mantiene su nivel lógico digital.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde se determina que la señal de comprobación (SC) mantiene su nivel lógico digital si transcurrido el tiempo de espera (Te) dicha señal de comprobación (SC) comprende el primer nivel lógico digital (1N) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde se determina que la señal de comprobación (SC) mantiene su nivel lógico digital si no se detecta ningún flanco (F) de bajada de dicha señal de comprobación (SC) durante el tiempo de espera (Te) .

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tiempo de espera (Te) es superior a un tiempo mínimo (Tmin) necesario para que la tensión (VN1) en el nodo intermedio (N1) situado entre el interruptor (S1) y el circuito resonante paralelo (LC) cambie del primer nivel lógico digital (1N) al segundo nivel lógico digital (2N) .

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer nivel lógico digital (1N) se corresponde con un uno lógico, y el segundo nivel lógico digital (2N) se corresponde con un cero lógico.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde si se determina la presencia de un recipiente y hasta que se detecta que la señal de comprobación (SC) varía su nivel lógico digital durante el tiempo de espera (Te) , se repite el proceso de cerrar el interruptor (S1) durante un intervalo de tiempo (Ton) mayor al intervalo de tiempo (Ton) anterior, abrir dicho interruptor (S1) transcurrido el tiempo de cierre (Ton) correspondiente, y con el interruptor (S1) abierto, evaluar la señal de comprobación (SC) para determinar si ha variado su nivel lógico digital durante el tiempo de espera (Te) , determinándose el tamaño y/o la calidad del recipiente en función del tiempo de cierre (Ton) necesario para que dicha señal de comprobación varíe su nivel lógico digital.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde si se determina la presencia de un recipiente, se repite el proceso de cerrar el interruptor (S1) durante un intervalo de tiempo (Ton) mayor al intervalo de tiempo (Ton) anterior, abrir dicho interruptor (S1) transcurrido el tiempo de cierre (Ton) correspondiente, y con el interruptor (S1) abierto, evaluar la señal de comprobación (SC) para determinar si la señal de comprobación (SC) varía su nivel lógico digital durante el tiempo de espera (Te) , durante un número máximo de veces predeterminado, determinándose el tamaño y/o la calidad del recipiente en función del tiempo de cierre (Ton) necesario para que dicha señal de comprobación varíe su nivel lógico digital.

8. Aparato de inducción que comprende al menos una bobina de inducción (L1) , al menos un condensador (C1) conectado en paralelo a la bobina de inducción (L1) , formando dicha bobina de inducción (L1) y el condensador (C1) un circuito resonante paralelo (LC) , al menos un interruptor (S1) conectado en serie al circuito resonante paralelo (LC) , entre dicho circuito resonante paralelo (LC) y una tensión de referencia (GND) , y unos medios de control (1) adaptados para abrir y cerrar el interruptor (S1) , caracterizado porque comprende además un generador (3) para generar una señal de comprobación (SC) digital que comprende un primer nivel lógico digital (1N) cuando la tensión en un nodo intermedio (N1) situado entre el interruptor (S1) y el circuito resonante paralelo (LC) es superior a un valor de referencia (Vref) predeterminado, y un segundo nivel lógico digital (2N) cuando la tensión en el nodo intermedio (N1) es inferior a dicho valor de referencia (Vref) , estando los medios de control (1) adaptados para cerrar el interruptor (S1) durante un tiempo de cierre (Ton) predeterminado, para abrir dicho interruptor (S1) transcurrido el tiempo de cierre (Ton) , y, con el interruptor (S1) abierto, para evaluar la señal de comprobación (SC) con el propósito de determinar la presencia o ausencia de un recipiente sobre la bobina de inducción (L1) durante un tiempo máximo de espera (Te) predeterminado, determinando dichos medios de control (1) la presencia de un recipiente si durante el tiempo de espera (Te) detectan que la señal de comprobación (SC) mantiene su nivel lógico digital.

9. Aparato según la reivindicación 8, en donde los medios de control (1) comprenden una pata de interrupción, conectándose la señal de comprobación (SC) a dicha pata de interrupción.

10. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, en donde el generador (3) comprende un segundo interruptor (S2) que está abierto cuando una tensión (VN1) en el nodo intermedio (N1) es superior al valor de referencia (Vref) , estando asociada la señal de comprobación (SC) al primer nivel lógico digital (1N) , y que está cerrado cuando dicha tensión (VN1) es inferior a dicho valor de referencia (Vref) , estando asociada la señal de comprobación (SC) al segundo nivel lógico digital (2N) .

11. Aparato según la reivindicación 10, en donde el generador (3) comprende un divisor de tensión (2) formado por dos resistencias (R1, R2) en serie dispuestas en paralelo al interruptor (S1) , comprendiendo el segundo interruptor (S2) un transistor bipolar de polaridad PNP, y estando su base conectada un segundo nodo (N2) situado entre ambas resistencias (R1, R2) , su colector conectado al segundo nivel lógico digital (2N) , y su emisor conectado al primer nivel lógico digital (1N) .

12. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde el primer nivel lógico digital (1N) se corresponde con una tensión de alimentación (VCC) , comprendiendo un uno lógico, y el segundo nivel lógico digital (2N) se corresponde con la tensión de referencia (GND) , comprendiendo un cero lógico.

13. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en donde el interruptor (S1) es un IGBT.

14. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en donde si se determina la presencia de un recipiente y hasta que se detecta que la señal de comprobación (SC) varía su nivel lógico digital durante el tiempo de espera (Te) , los medios de control (1) están adaptados para repetir el proceso de cerrar el interruptor (S1) durante un intervalo de tiempo (Ton) mayor al intervalo de tiempo (Ton) anterior, abrir dicho interruptor (S1) transcurrido el tiempo de cierre (Ton) correspondiente, y con el interruptor (S1) abierto, evaluar la señal de comprobación (SC) para determinar si ha variado su nivel lógico digital durante el tiempo de espera (Te) , determinando dichos medios de control (1) el tamaño y/o la calidad del recipiente en función del tiempo de cierre (Ton) necesario para que dicha señal de comprobación varíe su nivel lógico digital.

15. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en donde si se determina la presencia de un recipiente, los medios de control (1) están adaptados para repetir el proceso de cerrar el interruptor (S1) durante un intervalo de tiempo (Ton) mayor al intervalo de tiempo (Ton) anterior, abrir dicho interruptor (S1) transcurrido el tiempo de cierre (Ton) correspondiente, y con el interruptor (S1) abierto, evaluar la señal de comprobación (SC) para determinar si la señal de comprobación (SC) varía su nivel lógico digital durante el tiempo de espera (Te) , durante un número máximo de veces predeterminado, determinando dichos medios de control (1) el tamaño y/o la calidad del recipiente en función del tiempo de cierre (Ton) necesario para que dicha señal de comprobación varíe su nivel lógico digital.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3a

Fig. 3b

Fig. 3c

Fig. 4